基于瞬时相位一致的电力线路故障分析方法

随着新型电力系统的建设,故障稳态分量愈来愈难以获取,因此提出了一种利用故障暂态数据的基于瞬时相位一致的电力线路故障分析方法。首先将线路两端的故障电流电压暂态数据进行正弦函数表示,计算线路沿线电气量。然后根据故障点处两端的计算电压瞬时相位一致条件构造判据函数,确定故障位置。针对故障接地过渡阻抗不为纯阻性和多相接地故障各相过渡电阻不相等的一般情况,考虑三种接地短路故障,利用过渡电阻上电压电流瞬时相位一致条件计算故障点过渡阻抗参数。通过仿真案例和现场实际案例的分析,对比其他故障定位方法,所提计算电压瞬时相位一致方法的故障定位精度显著增加,且具有更强的适用性。依据过渡电阻上电压电流瞬时相位一致条件,可有效计算不同类型的故障过渡阻抗参数。     

基于多点频谱法的电池一致性分类研究

为了有效地对电池一致性进行分析,借助了电化学阻抗谱手段,利用阻抗谱对电极系统综合分析的能力可以准确反映电池内部成分的变化。为了使其更接近于实际生产使用,针对用时长,分选难度大等缺点进行改进;研究中选取特定频谱测量电池阻抗,用测量结果来模拟阻抗谱曲线,以此对电池进行分选。从实际数据可知改进后该方法能够快速简洁地对电池进行分选并能够产生良好效果。     

一种基于改进人工势场法的局部路径规划算法

针对在存在复杂障碍物的环境中,利用人工势场法进行移动机器人路径规划时出现的局部最小值和目标不可达问题。本文提出了一种基于凹形障碍物补齐的改进人工势场法进行局部路径规划。首先,通过对凹形障碍物补齐,防止机器人进入局部最小值区域。然后,通过新增距离影响因子,改进了斥力场函数,使目标点成为全局势场中的最小点,防止机器人陷入目标不可达区域。最后仿真结果表明,本文所提出的改进人工势场法可以解决存在复杂障碍物的环境中的局部最小值问题和目标不可达问题,并且相对于其他算法,可以有效减少路径补偿,提高规划效率。     

超高倍率镉镍蓄电池启动放电性能一致性研究

通过实验阐述了容量、充电态内阻对电池大电流启动放电性能的影响,特别强调超高倍率镉镍蓄电池的放电电压不仅与电池容量有关,更与电池充电态内阻有关。针对生产中单体电池容量和内阻的离散性大的问题进行了分析研究,依据电池性能一致性的规律在生产中控制极板厚度误差在±0.02mm内,极组质量误差不超过0.04g,隔膜厚度误差在±0.003mm内,面电阻误差在±0.01Ω·cm2范围内,规定极耳与极柱间紧固力矩值。从根本上保证单体电池大电流启动放电性能一致,使电池组具有稳定的性能。     

基于高斯过程回归的工业用户需求响应潜力评估方法

精确的用户需求响应潜力评估有助于电力公司或者负荷聚合商合理调用需求侧资源,提高需求响应的实施成效,以及降低电力系统的负荷峰谷差。在此背景下,针对用电容量大且负荷规律性强的工业用户,提出了一种基于高斯过程回归的需求响应潜力评估方法。首先,构建了基于时序分解算法的工业用户负荷分解模型,并提出了负荷趋势性和周期性分量的可中断负荷特征提取方法以及工业用户的需求响应意愿特征提取方法;然后,基于提取的特征,构建了基于高斯过程回归的工业用户需求响应潜力评估模型;最后,以浙江省工业用户的实际需求响应数据为例,对所提需求响应潜力评估方法的有效性进行验证。仿真结果表明所提方法可以较为准确地评估工业用户的需求响应潜力,为电力公司或者负荷聚合商制定需求响应方案提供参考。     

Development of three-dimensional electric field analysis by segment arrangement based on a charge simulation method

This paper describes the development of three-dimensional electric field analysis by using the so-called segment method which enables the electric field to be calculated with high accuracy and with enhanced efficiency, for high-voltage apparatus. In the segment method, electrode configuration of high-voltage apparatus is simulated by small components which are called segments and by the arrangement of several kinds of such segments. In this calculation, the charge simulation method is used which is suitable for segment application. As basic segments, spherical, cylindrical and ring segments are used and in addition to these, as subsegments, disc and elbow segments are adopted for good simulation of the total electrode configuration. In this paper, the fundamental construction and arrangement parameter of segments were discussed. Moreover, the segment method was applied to an actual high-voltage apparatus and the calculation accuracy was discussed. It was clarified that the segment method has sufficient calculation accuracy and is a very efficient means for three-dimensional electric field analysis.     

变压器电场分析方法研究

指出了传统电场分析方法的缺陷，对线圈端部实际承受的电场强度的计算进行了分析。以安全裕度统计法定义为前提，完全可以把线圈间的电场强度(不含端部，中断点等特殊点)简化为平板电容器形式的场强计算。     

基于多智能体一致性的微电网无功功率分配方法研究

在孤岛运行的微电网中,由于各分布式电源到公共母线的距离和网络结构差异,导致采用传统下垂控制的分布式电源难以按其额定容量分担负荷。为此,提出一种基于多智能体一致性的分布式无功功率控制策略,各分布式电源通过通信网络,接收邻近微电源无功功率。应用动态一致性算法对无功功率差值进行迭代求和,再利用比例-积分器对下垂特性曲线的参考额定电压幅值进行自适应补偿。该策略在实现无功功率合理分配的同时,降低了系统对通信线路的要求,提高了系统的可靠性。     

基于时域有限元方法的配电房大电流母排涡流场分析

母排工作状况对整个配电系统的运行起着决定性的作用.针对配电房普遍使用的平板型空气绝缘母排结构,根据母排实际尺寸、位置等参数构建其工频磁场分布的计算模型.采用基于时域有限元的方法研究了矩形大电流母排满足的二维(2D)、三维(3D)涡流场问题.分析其磁感应强度变化,并与圆管型母排进行了比较,通过仿真验证,矩形母排磁感应强度与实测数据的最大误差小于5.79%,而圆管型母排磁感应强度与实测数据的误差较大.重点研究了不同工作电流对电磁力、磁场能量及功率损耗的影响.结果显示随电流增大,磁场能量、电磁力及功率损耗均呈增加趋势.当电流为2 400 A时,其三维涡流场的功率损耗高达114.462 W/m.     

基于特高频谱图统计参量的局部放电定位方法研究

针对基于时间差的特高频局部放电定位中时间差求解困难的问题,引入了一种新的不基于时间差的特高频局部放电定位方法.通过建立变压器局部放电模型和实验系统,在获得了不同检测距离下两种典型局部放电特高频谱图数据的基础上,根据特高频谱图统计参量与传播距离间的关系,采用多元非线性回归的方法,建立了检测距离与统计参量间的函数关系,从而可以将在未知距离测量得到统计参量代入函数计算得到检测距离.通过实验数据检验,该方法计算得到的检测距离精度小于40 cm.     

公共楼宇群体价格型负荷响应的仿真分析方法研究

公共楼宇作为需求侧响应的主要参与者,因其复杂的响应机理而难以被电网公司、售电公司准确地调配使用。首先建立面向需求响应的楼宇照明系统、空调系统用户用电能耗模型;在此基础上,分别估算公共楼宇群体签订合同的人数和某次响应电价的整体功率;最后,在算例中对某一公共楼宇群体响应电价的曲线进行了仿真分析。结果表明,本文方法可以用于仿真公共楼宇群体响应价格型需求响应项目的特性。     

基于PLS-ELM响应面法的坝基抗滑稳定可靠度分析

复杂重力坝坝基抗滑稳定可靠度问题中,研究变量个数多,隐式功能函数非线性程度高,使用传统响应面法求解时拟合精度不高、收敛困难、结构计算量大。针对该问题,提出了重力坝坝基抗滑稳定可靠指标估计的偏最小二乘-极限学习机（PLS-ELM）动态响应面法。采用适用于处理高维度、小样本、非线性回归问题的极限学习机模型（ELM）构建隐式功能函数的响应面,并采用偏最小二乘法（PLS）优化极限学习机模型的隐含层神经元个数和输入权值,将极限学习机响应面和蒙特卡洛模拟法相结合,并构造合理的迭代方式,实现极限学习机响应面动态更新和可靠指标求解。在此基础上对某重力坝挡水坝段进行坝基抗滑稳定可靠度分析,结果表明：该方法结构计算量少,响应面拟合精度和效率高,算法容易收敛且适用性广,易于与多种结构计算方法和软件结合,适用于实际工程的坝基抗滑稳定可靠度分析;工程实例中坝基抗滑稳定可靠指标为5.10,满足规范要求;软弱夹层的材料参数对重力坝抗滑稳定可靠度影响最大。     

Three-dimensional magnetic field analysis by T-Ω method using the finite element method coupled with integral equations

The electromagnetic quantities of the magnetic bodies and conductors are calculated by the Finite Element Method with Integral Equation and it is not necessary to divide the free air space. The field at an arbitrary point in the free air is obtained from the Integral Equation after the FEM-IEM analysis. In this paper, the magnetization is written in the terms of the unknown total scalar potential Ω, and the current vector potential T is added in the conductors. In order to calculate the unknowns defined in only the substances by FEM, it is necessary to establish the boundary condition by IEM. Then the calculation of the boundary condition on the surface of magnetic body requires high technical skills, so the formulation presented in this paper is improved by integration of parts. Results of the standard models specified by the I.E.E. of Japan suggest the validity of our method.     

负荷数据特征分析的用户集群需求响应潜力预测方法

随着电力市场改革的逐步推进,需求响应将在未来新型电力系统中发挥越来越重要作用。针对目前DR潜力计算过程繁琐、用户数据不足的问题,提出了一种基于用户历史负荷、气温和电价数据的用户集群DR潜力预测方法。首先,通过对用户的历史负荷曲线进行数据处理和信息提取,从月负荷规律性、日负荷波动性、峰谷一致性3个方面对各用户的用电行为进行特征值计算,形成评估用户类型的指标体系。继而,提出基于时序带有外部输入的非线性自回归神经网络的用户负荷和DR潜力预测方法。最后,以工业用户为例采用Meanshift算法实现用户集群划分,并对通用零部件制造行业的DR调节功率进行预测,经与实际调节功率数据进行对比分析,验证了本文所提方法的有效性。     

基于不同次数谐波下品质因数一致性的孤岛检测方法

针对基于谐波电压或阻抗的孤岛检测方法所存在的盲区较大且阈值难以设定的问题,提出一种基于不同次数谐波下品质因数一致性的孤岛检测判据,并结合q轴谐波电流扰动法作为新型孤岛检测方案。推导了微网发生孤岛后负载品质因数的计算公式。由于负载固有的品质因数与谐波次数无关,发生孤岛后不同次数谐波下的品质因数是一致的,而并网时计算的品质因数没有确定的物理含义,不同次数谐波下其值差异大,利用这一特性判别是否发生孤岛。理论分析了所提方法的可行检测区,结果表明其能实现孤岛的小盲区快速检测,且满足计算要求所需要的谐波扰动很小,对电能质量影响小。相比于谐波电压或阻抗检测法,所提方法对主网参数的适应性更强,阈值设定简单。在多种负载和线路参数场景下进行了仿真分析,结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

Three-dimensional magnetic field analysis of a system containing coil currents and iron elements using the virtual current method

This paper proposes a method of analyzing the three-dimensional magnetic field of a system containing coil currents and magnetic substances using virtual currents. Various methods have been presented for analysis of a three-dimensional static field in an open boundary space; however, in a large-scale problem, the computational size easily exceeds the acceptable limit of computing time and machine capacity. The basic idea of the proposed method is to divide the whole region into interior and exterior regions with an artificial boundary and to substitute virtual currents for source currents and magnetic substances within the boundary. The use of virtual currents reduces the number of elements to be analyzed and shortens computing time while maintaining accuracy of analysis. In this paper, a method of determining virtual current is proposed and principal parameters of virtual currents that affect accuracy of analysis are examined. The conditions under which the virtual current method can be applied are examined through analysis of errors introduced by the virtual current method. This method has been applied to analyze magnetic shielding of a magnet for magnetic resonance imaging. This example proves that the proposed method is effective in reducing the scale of analysis and computing time.     

基于反应谱法的重力坝有限元等效动应力响应分析

提出了由有限元法得到的振型求船振型内力及振型等效应力,并根据反应谱法理论求解重力坝等效动应力响应的分析方法.本文对四个在建或拟建的重力坝,用悬臂梁反应谱法和有限元等效应力法分别进行了计算,比较了坝体几个典型部位等效动应力响应.结果表明,在坝体体型有突变的地方,有限元等效应力法相较悬臂梁法所得值有明显的增高,更敏锐的反映出了应力集中对坝体垂直动应力的影响.本文提出的方法简单易行,比悬臂梁反应谱法更能反映坝体体型的影响.